[发明专利]一种高压富氧燃烧斯特林发电系统及其控制方法

权利要求书

1.一种高压富氧燃烧斯特林发电系统，其特征在于，包括：

依次连通的高压燃烧斯特林发动机、余热利用斯特林发动机、换热装置和储存罐；

所述高压燃烧斯特林发动机设有第一燃烧室，所述第一燃烧室设有气体入口，燃料入口和第一烟气出口；

所述余热利用斯特林发动机设有第二燃烧室，所述第二燃烧室设有第二烟气入口和第二烟气出口，所述第二烟气入口与所述第一烟气出口连通；

所述换热装置设有第三烟气入口、冷凝水出口和液态CO₂出口，所述第三烟气入口与第二烟气出口连通；

所述储存罐设有液态CO₂入口，所述液态CO₂入口与所述液态CO₂出口连通；

还包括发电机，所述发电机的动力输入端分别与所述高压燃烧斯特林发动机的动力输出端、余热利用斯特林发动机的动力输出端连接。

2.根据权利要求1所述的高压富氧燃烧斯特林发电系统，其特征在于：

所述高压燃烧斯特林发动机设有第一冷却水通道，所述余热利用斯特林发动机设有第二冷却水通道，所述换热装置设有第三冷却水通道；

所述第一冷却水通道、第二冷却水通道与第三冷却水通道依次连通并形成回路；

所述回路处还设有用于冷却循环冷却水的冷却水装置。

3.根据权利要求1所述的高压富氧燃烧斯特林发电系统，其特征在于：

所述换热装置与储存罐通过压缩泵连通。

4.根据权利要求1所述的高压富氧燃烧斯特林发电系统，其特征在于：

所述第一燃烧室内设有气体引射器，所述气体引射器设有纯氧入口，所述纯氧入口与所述第一燃烧室的气体入口连通。

5.一种权利要求1～4中任一项所述的高压富氧燃烧斯特林发电系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S100：将高压燃烧斯特林发动机的第一燃烧室内的第一高温烟气通入余热利用斯特林发动机进行余热利用；

S200：余热利用斯特林发动机的第二燃烧室的第二高温烟气通入换热装置中进行降温，分离第二高温烟气中水蒸汽和CO₂，水蒸汽经过降温变为冷凝水，CO₂经过降温变为液态CO₂；

S300：液态CO₂被通入储存罐内进行保存；

其中，高压燃烧斯特林发动机和余热利用斯特林发动机分别与发电机分别与发电机连接并提供所述发电机动力，用于驱动所述发电机发电；

所述发电系统的压力始终大于6MPa。

6.根据权利要求5所述的高压富氧燃烧斯特林发电系统的控制方法，其特征在于：

所述发电系统的压力为6～10MPa。

7.根据权利要求5所述的高压富氧燃烧斯特林发电系统的控制方法，其特征在于：

所述步骤S200中的所述液态CO₂通入压缩泵进行压缩增压至13MPa以上。

8.根据权利要求5所述的高压富氧燃烧斯特林发电系统的控制方法，其特征在于：

所述步骤S100中的第一高温烟气分为两部分，第一部分通入余热利用斯特林发动机进行余热利用，第二部分被纯氧引射并将其点燃燃烧；

其中，所述第二部分第一高温烟气与纯氧的质量流量比值为5～20。

9.根据权利要求5所述的高压富氧燃烧斯特林发电系统的控制方法，其特征在于：

所述高压燃烧斯特林发动机的第一冷却水通道、余热利用斯特林发动机的第二冷却水通道和换热装置的第三冷却水通道依次连通并形成回路，所述回路中的循环冷却水通过冷却水装置进行降温冷却。